摘 要:在祁南矿的4个圆筒装车仓的建筑施工中,采用4仓分2次从-3.3 m滑至仓顶,再降模施工仓顶平台的滑模施工方案,选用hq3.0型滚珠滑模千斤顶,ykt36型控制台、串并联混合油路,支撑杆采用25钢筋.用“以平保直”的办法控制垂直度,按施工季节确定滑升速度,保证了施工质量.
关键词:圆筒仓;液压滑模;施工技术;质量;效益
祁南矿的装车仓有4个直径为15 m的圆筒仓,仓下通行二股火车,开口较大.其中三仓高36.0 m,最东仓高40.2 m.仓内设7.2 m、14.261 m、30.5 m、36.0 m平台.大开口在标高11.3 m处筒壁闭合.11.6 m处有仓外平台.其承重为柱壁联合支承体系,每二仓设5个中柱,12个扶壁异形柱,仓与仓相切并有耳墙连接,环梁设于14.261 m、30.5 m及36.0 m处.圆筒仓壁厚250 mm,在14.261 m以下混凝土等级为c30,以上为c25.本工程的平面布置较为复杂,15 m直
径圆筒仓其施工的难度较大,因此正确选择施工方案合理组织施工,确保工程质量尤为重要.
1 装车仓滑模施工方案的确定
根据本工程的实际情况,确定采取四仓分二次(二个一组)从-3.3 m滑至仓顶,然后再降模施工
仓顶平台,其余横向结构搭设满堂脚手支撑进行常规施工.
1.1 滑模方案设计
1.1.1 操作平台的结构型式选择 一般来说,大直径筒仓常采用中心鼓筒辅助梁斜拉索结构,但是材料用量多、耗资大,施工完毕后周转使用较低.经过计算和经济分析,选用平行弦桁架支撑方案,每仓设8榀钢桁架,南北方向布置,桁架之间设4道水平撑和6道剪刀撑.因为最东部仓要单体至36.0m,为便于脱离,使平台系统形成良好的整体,仓上设4道南北向工字钢,实际施工证明平台的刚度满足要求.
1.1.2 模板及围圈 为节约一次性投资,采用滑模1200×200的普通钢模并稍加改制,围圈共设7道.鉴于本工程平面复杂,为保证滑模体系的刚度和出模混凝土的表面质量,在拐角处的模板拼接中,按“外模在圆弧线上拼接,内模在直线上拼接”的方法.实际施工中按此方法加工了64块异型钢模板,满足了改模插模的要求.
1.1.3 液压滑升系统 千斤顶选用hq3.0型滚珠式千斤顶,其工作行程30 mm,额定起重15 kn,采用ykt36型控制台,油路为串并联结合的混合油路,所有千斤顶装有针式阀,每1/4仓均设针式阀以控制该筒仓滑升系统的进排油,并便于调整平台的水平.根据“液压滑动模板施工技术规范”(gbj113—87)计算千斤顶的需用数量n =∑f/k1f0, (1)式中:∑f为总垂直荷载kn;k1为工作条件系数,取0.8;f0为单个千斤顶允许承载力kn;n为千斤顶个数.实际施工中千斤顶一期布置178台,二期布置152台,提升架118榀,其中标准90榀,非标准28榀.支承杆采用ф25钢筋制作,其长有3 500mm、3 000 mm、2 500 mm、2 000 mm四种规格.
1.2 垂直运输
本工程使用一台qt60/80塔吊,另在筒体北侧搭设36.0 m高井字升降塔一座,以供施工人员
上下使用.
2 装车仓滑模施工工艺
2.1 滑模施工组装验收
组装顺序:提升架—辅助围圈—内外围圈—插模板—拼钢桁架—搭设平台及上辅助平台—顶围圈—装千斤顶—液压系统—液压调试—插支承杆—照明电器—内外吊挂脚手—安全网搭设.因为滑模系统一次组装过程中的验收和成品的验收极为重要.在组装过程中,管理人员勤检查
验收,整个滑模装置组装完毕后,经验收合格,才开始滑升.
2.2 滑升速度和混凝土出模强度的控制
混凝土的浇捣按“快浇捣,勤滑升”的原则进行,滑升速度的控制是保证筒体施工中稳定的关
键,滑升速度与塑性状态出模混凝土强度关系密切.滑升速度快,强度低,出模混凝土易塌落变位,模板口下混凝土对支承杆失去嵌固作用,严重者造成结构失稳;滑升速度慢则强度高导致混凝土模间磨擦力增大,结构出现拉裂断层,使支承杆负荷倾斜弯曲.对本工程而言,西部二仓在9月份施工,制约滑升速度的主要因素是支承杆的失稳.滑升速度按支承杆的稳定来考虑v =10.5/t k2f1+(0.6/t),(2)
东部西仓在11月下旬至12月上旬施工,气温较低,滑升速度按混凝土的出模强度控制
v = (h0- h- a)/t ,(3)式中:v为模板滑升速度,m/h;h0为模板高度,m;h为每个浇筑层厚度,m;t为混凝土强度达到0.7~1.0 mpa所需的时间,h;k2为安全系数,取k2=2.0;f1为单根支承杆的荷截,kn;a为混凝土表面到模板上口距离.实际施工,两次提升间隔为70 min,白天滑升
1.95~2.35 m,夜间1.45~1.85 m,平均3.7 m/d,实践证明,该工程的滑升是安全稳定的.
2.3 关于操作平台纠偏和筒体垂直度的控制由于刚性操作平台刚度大,传力明确,采用平台倾斜法纠偏时,靠千斤顶产生的机械外力向操作平台施加一水平力使其向反方向滑升变位是本次滑模纠偏中采取成效较显著的一种方法.筒体垂直度的控制采取对操作平台的水平加以严格控制来保证筒体的垂直度,即“以平保直”,具体是每300 mm在操作平台找平一次,发现水平误差超过30 mm,利用油路布置的各种针式阀进行调平,同时用经纬仪每天测4次模具系统的偏斜情况,据此进行纠偏.
2.4 支承杆的加固
本次滑模支承杆采用直径25 mm q235钢筋制作,连接采用榫接的方式,当接头随滑模上升露在
千斤顶下部后及时焊接,这种接头较为可靠,但要求操作人员要及时插入支承杆.由于本工程预留孔洞、梁窝较多,因而对支承杆进行加固是必要的,主要采用了以下几种方法进行加固:一是浇200 mm×250 mm的混凝土小柱包住支承杆,混凝土小柱以后打去;二是支承杆之间用直径为20 mm钢筋相互焊接起来加强其整体刚度;三是对已弯曲的支承杆视其情况,割除弯曲部分用直径为20 mm钢筋对支承杆进行双面帮条焊.实践证明,上述几种方法满足了支承杆对稳定的要求.
2.5 降模及拆除
降模时采用4只5 t的手动葫芦同时下降2 m加以固定后,平台作为仓顶平台支模用.由于事先对降模这项工作的危险性有充分的认识,并进行了认真的计算,因而降模较为顺利.拆除的顺序与安装时相反,最后装的先拆,先装的后拆,同时强调各项安全注意事项,均顺利拆除.
3 质量及效益
3.1 质量
滑模施工中混凝土浇筑连续进行,施工缝留设少,结构整体性较好,并且消除了常规施工如翻模现浇经常出现的结构截面控制不好易涨模,混凝土表面质量差,垂直控制不好的弊病.实际施工中严格按照规范规定进行跟班检查和隐蔽工程验收.四个筒仓施工质量得到设计部门、监理单位等有关部门的一致肯定,经质量监督部门鉴定为优良工程.
3.2 效益
通过采取科学、先进的滑模施工工艺的实践,深切体会到科学技术就是生产力这一科学论断的现实意义.四个仓滑模的成功,不仅在经济上做到减少投资,降低成本,而且收到了良好的社会效益.提高了企业的竞争力,并且锻炼和培养了一批年轻的技术干部和施工管理人员,对企业的发展有着深远的意义.本次装车仓滑模施工工期(包括不良天气影响、机构设备故障等2次停滑)共用36 d,与常规的翻模现浇方法相比,工期约缩短一半.节省周转材料的使用约为:钢模板800 m2、脚手架管材13 000 m、扣件及卡头等,折合费用约70万元,节省了劳动的投入
提高了工效,折合费用约10万元.同时不断地优化施工方案,采用平行弦式钢杵架,与辐射梁式平台比较节省钢材约10 t,折合费用约10万元.施工中,安全可靠,工人的劳动条件得到了极大的改善.
4 结 语
(1)通过四仓二次滑模施工来看,滑模施工的黄金季节在4、5、10、11月份.在此期间,混凝土脱模方便,质量较好.
(2)方案设计不断优化(如辅助围圈较以前滑模提高约500 mm)的结果使钢筋绑扎的工效大为
提高,不仅加快了速度而且降低了操作工人的劳动强度.
(3)滑模施工技术性要求高,多工种交叉作业程度高,因而加强现场的统一管理,统一调度是必
要的.祁南装车仓滑模施工正是这样才保证各项工作的顺利进行.
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